Glikogen jest źródłem przechowywania i rezerw glukozy u zwierząt. Ma to niewielkie znaczenie, ponieważ po śmierci zwierzęcia jest szybko przekształcane w kwas mlekowy; zamiast tego stanowi bardzo ważną rezerwę energii, która wspomaga metabolizm organizmu.
Glikogen jest rozgałęzionym polimerem glukozy (składa się z wielu jednostek glukozy połączonych wiązaniami alfa-1, 4 i rozgałęziającymi się alfa-1, 6 obecnymi co 8-10 reszt).
Glikogen ma bardzo zwartą strukturę wynikającą ze spiralnego zwijania łańcuchów polisacharydowych.
Zapasy glukozy łatwo wykorzystywane przez tkanki do celów energetycznych znajdują się głównie w wątrobie i mięśniach szkieletowych. Podczas gdy rezerwy glukozy zawarte w wątrobie są wykorzystywane do zaopatrywania różnych tkanek, te znajdujące się w mięśniach są używane tylko lokalnie.
Głównymi konsumentami glukozy są mózg i mięśnie szkieletowe drogą tlenową. Pozostała glukoza jest konsumowana przez erytrocyty (czerwone krwinki) i mięsień sercowy.
Ciało uzyskuje glukozę dzięki diecie dzięki aminokwasom w szlaku glukoneogenetycznym, a dzięki rekonwersji mleczanu do glukozy (cykl Cori).
Uwaga: Kwasy tłuszczowe nie mogą być przekształcane w glukozę.
Glukoza występuje w dwóch formach w naszym organizmie: w postaci wolnej w krwiobiegu iw formie rozgałęzionej w wątrobie i mięśniach (rezerwy).
Glikogenoliza (DEGRADACJA GLIKOENENU DO GLUKOZY)
Degradacja zapasów glikogenu wymaga głównego działania enzymu fosforylazy glikogenu. Enzym ten oddziela monomery glukozy od postaci 1-4 otrzymując fosforan monomerów glukozy 1. Zaletą tego procesu jest to, że otrzymana glukoza jest już częściowo aktywowana i reakcja jest silnie dodatnia, a zatem nie wymaga ATP. (patrz cykl Krebsa)
Jednakże fosforylaza glikogenu nie jest w stanie wyeliminować reszt glukozy z formy rozgałęzienia a-1, 6. Następnie usuwający enzym interweniuje zdolny do rozdzielenia wiązań do -1, 6 w glukozie (10%) iw 1 fosforanie glukozy.
Fosforan glukozy 1 wytwarzany przez działanie fosforylazy musi następnie zostać przekształcony w fosforan glukozy 6 dzięki fosfoglukomutazie.
Wiemy, że w glikolizie enzymem zdolnym do przekształcania glukozy w fosforan glukozy 6 jest heksokinaza i że ten enzym jest hamowany przez nadmiar produktu. Enzym glukokinaza jest obecny w wątrobie i ma funkcję podobną do aokinazy obecnej w mięśniach, ale jest mniej podobny do glukozy. Dzieje się tak, ponieważ wątroba wykorzystuje kwasy tłuszczowe jako główne źródło energii i zobowiązuje się stosować cukry dopiero po uzupełnieniu wszystkich innych tkanek (hojny organ par excellence).
EPINEFRINES W MIĘŚNIACH GLUKAGONOWYCH WĄTROBY stymulują aktywację fosforylazy glikogenu, która będzie hamowana przez nadmiar ATP i aktywowana przez wysokie stężenia AMP. Wysoki poziom c-amp i Ca2 + sprzyja degradacji glikogenu w hepatocytach. Enzym glikogenofosforylaza istnieje w dwóch różnych postaciach: w tak zwanej formie T (czas mniej aktywny) iw formie R (zrelaksowanej, bardziej aktywnej).
Fosforylaza glikogenu jest zdolna do wiązania się z glikogenem, gdy jest w stanie R.
Ta konformacja R jest dozwolona przez wiązanie z AMP, gdy jest hamowana przez wiązanie z ATP lub fosforanem glukozy 6.
Enzym ten podlega również kontroli pod względem jego fosforylacji.
Uwaga: w wątrobie nie ma enzymu w mięśniach szkieletowych zwanego fosfatazą glukozową 6, który przekształca fosforan glukozy 6 w glukozę. Enzym ten umożliwia generowanie poszczególnych jednostek glukozy w celu utrzymania optymalnego poziomu glukozy we krwi
Interesujący jest również cykl alaninowy glukozy, w rzeczywistości z tego aminokwasu obecnego w obfitości w glukozie można uzyskać w wątrobie.
Gdy dostępność glikogenu zmniejsza się w mięśniach, zaczynając od aminokwasów rozgałęzionych przez transaminację (proces, w którym grupa aminowa aminokwasów przechodzi z jednego aminokwasu do innej substancji tworzącej nowy aminokwas) powstaje alanina; ten ostatni przechodzi do wątroby, gdzie usuwana jest grupa aminowa (dezaminacja), otrzymując amoniak i szkielet węglowy, z którego otrzymuje się glukozę, która może być wykorzystana jako źródło energii.
SYNTEZA GLIKOENU
nie będzie regulowany przez fosforylazę, ale przez syntazę glikogenu, enzym, który potrzebuje wysokich stężeń UDP do działania. Zatem glikogenosynteza nie jest dokładnym przeciwieństwem glikogenolizy
W rzeczywistości, aby glukoza była wykorzystywana przez syntazę glikogenu, musi być aktywowana przez enzym zwany pirofosforylazą UDP-glukozy. Enzym ten wymienia fosfor w pozycji 1 fosforanu glukozy z UDP. W ten sposób powstaje glukoza UDP, która jest wykorzystywana przez syntazę glikogenu. Kluczowym czynnikiem wywołującym tę reakcję jest glikogenina, aminokwas, który przenosi jednostkę glukozy dzięki reszcie tyrozyny.
W końcu jest wreszcie enzym rozgałęziający, który tworzy prawidłowe rozgałęzienia między różnymi jednostkami glukozy (alfa 1-4 i alfa 1-6).
CONTINUE: Dogłębne badanie metabolizmu glikogenu »
